スマートファクトリーの定義や実現するメリット・実現までの問題点とは

製造業においてスマートファクトリーを実現し、できる限り仕組み化・自動化することは非常にメリットが大きいといえます。一方で、実現にあたっての問題もたくさんあるのが現状です。そのため、苦戦している方も多いのではないでしょうか。 今回はスマートファクトリーの定義から、メリット・問題に関して解説していきます。

スマートファクトリーの定義とは

スマートファクトリーとは、市場規模を拡大しつつあるIoT（Internet of Things）の導入によって、工場内の設備のデータを見える化、自動化することを指します。スマートファクトリーを実現する目的は、コストカットや生産性の向上などが図るためです。

また、スマートファクトリーはドイツ政府が提唱したIndustry 4.0を工場に反映し、体現させたものといえます。日本の経済産業省もその流れを受けて「コネクテッド・インダストリーズ」を発表しています。

スマートファクトリーが流行っている背景とは

Industry 4.0は、ドイツ政府が提唱した製造業に対する効率化や自動化を促す構想のことです。加えて、日本でもスマートファクトリーを実現させる動きが加速しており、すでにいくつかの成功事例があります。人材不足の解消、あらゆる作業の自動化、作業の効率化など製造業にとってメリットを与えることが可能です。ここを目指して、スマートファクトリーが流行しているといえるでしょう。

スマートファクトリー実現のメリット

スマートファクトリーを実現するメリットは、人間が知覚できなかったデータを活用することだけではありません。それぞれの項目の詳細についてみていきましょう。

1.データの見える化

工場内の現状を把握し、あらゆるデータを収集・分析します。例えば、機器の稼働状況や機器のエラーなどを把握し、工場内の効率や生産性を上昇させることがメリットとなります。また、IoTを導入するため、データの共有が可能です。

2.材料投資・設備管理の最適化

材料投資・設備管理を最適化した場合、データに基づいた在庫の管理やあらゆる作業の自動化、AIによる空調設備の調整などが可能となります。例えば、IoTによるデータ共有によって、システムにアクセスできれば、工場内部の状況を誰でも把握できることは大きなメリットだといえます。

3.人材不足の解消

スマートファクトリーでは、AIに製品の可否判断や故障の検知などを管理させることが可能です。そのため、人材不足を回避することができます。

スマートファクトリー実現にあたっての問題

スマートファクトリー実現を行う際には、次の3つの問題点を考慮する必要があります。

1.データの収集・分析

データの収集・分析を行うにあたって、IoTを用いたとしても適切な方法でなければ必要なデータを集めることができません。何のデータをとって活用したいのかといった目的がはっきりしておく必要があります

2.データの活用

データはあくまで記録であるため、うまく活用するための定義が必要となります。そのため、データを活用する仕組みなどに対して、ある程度のノウハウを持っていなければ活用することが出来ません。

3.セキュリティ

ネットワークはセキュリティが強くなければリスクが高く、あらゆるデータが破壊される可能性もあります。そのため、セキュリティを強く保つための体制が必要です。

スマートファクトリーの仕組み化の流れ

スマートファクトリーを仕組み化するための4つのステップについて、ロードマップにそってみていきましょう。

1.データの収集

工場内の設備の稼働状況などに対するデータを集めます。データを集めることによって、生産性をどのようにして向上させるのか対策を考慮していきます。

2.データの蓄積

目的に沿ったデータを蓄積します。データを蓄積することによってどのようにデータを活用できるのか検討することが可能です。

3.データの分析

収集・蓄積されたデータを分析し、活用するための仕組みを考慮します。

4.活用

データを活用する段階では、これまでのデータによって生産性設備や稼働時間などがわかっているため、できる限りデータに関連する作業を自動化していきます。

スマートファクトリーを実現した事例

ここでは、日本でスマートファクトリーを実現した事例を紹介します。

自動車部品の流通事例

この事例では、自動車部品を世界各地に製品を流通させる企業において、各商品をIoT化しています。これまでは、この企業では人による管理が主であり、各拠点からの報告ベースでしか商品流通の実状を知ることができませんでした。 しかし、IoTを導入したことによって稼働状況を把握し、情報を収集することが可能となりました。そのため、何処にいても稼働状況が把握できる・適材適所の人材配置が行えるといったメリットが生まれています。

IoTを導入する敷居は決して低いものではないものの、有効に活用できた場合は非常に大きなメリットを享受できるといえるでしょう。